专利名称：S波段双臂三元圆极化天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线电通信设备，特别涉及一种用于传输s波段无线电波的圆极
化宽波束天线。
背景技术：
目前，公知的S波段圆极化宽波束天线都用单臂、双臂、四臂螺旋天线方式直接产 生需要的圆极化宽波束。其主要缺点是天线的尺寸较大，一般天线还需要①400mm的反射 板；馈线长，超过260毫米。 国内现有技术的S波段卫星测控天线有采用双臂螺旋天线的，也有采用单臂螺旋
天线的。这些技术方案由于结构上的原因存在许多缺陷。 单臂螺旋天线的缺点1)需要①400mm的反射板，不适合卫星要求。 双臂螺旋天线的缺点1)功率容量不大，小于20W ;2)馈线损耗大；3)细长结构不
利于应用卫星的振动要求。
四臂螺旋天线的缺点1)功率容量不大，小于20W ;2)馈线损耗大；3)细长结构不
利于通过卫星应用所需要的振动要求及不适合苛刻的卫星安装平台；4)需要移相器，增加 产品复杂性，降低产品可靠性。
实用新型内容为了解决现有技术S波段圆极化宽波束天线尺寸大、馈线损耗大、功率容量小、结 构不耐振动等问题，本实用新型的目的在于提供一种S波段双臂三元圆极化天线。除了解 决上述问题，本实用新型的2000MHz的小型化圆极化天线，可以通过调节双臂三元圆极化 天线螺旋的直径，螺距，上升角来调节各个螺旋单元间的电流相位关系，从而得到最佳的正 向辐射增益。 为了达到上述发明目的，本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是提供 一种S波段双臂三元圆极化天线，该装置包括 天线底座上安装有同轴馈电接口，与信号发射源连接；同轴馈电接口通过一根特 性阻抗为50Q的硬质同轴线与一个巴伦平衡器连接；巴伦平衡器贯穿天线内部，它的另一 端与两根螺旋线连接；两根螺旋线对称的绕制在天线骨架周边上。 本实用新型一种S波段双臂三元圆极化天线，由于采取上述的技术方案，不但可 縮小天线的尺寸，而且可以通过调节螺旋的直径，螺距，上升角来调节各个螺旋单元间的电 流相位关系，使各个单元在轴向达到最大幅度加权。因此本实用新型取得了体积小、效率 高、结构紧凑牢固等有益效果。本实用新型还可应用于便携式需求。
图1是本实用新型S波段双臂三元圆极化天线的结构图； 图2是本实用新型S波段双臂三元圆极化天线的仿真增益方向图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的优选实施例。 图1是本实用新型S波段双臂三元圆极化天线的结构图。如图l所示，该装置包 括 天线底座上安装有同轴馈电接口，与信号发射源连接；同轴馈电接口通过一根特 性阻抗为50 Q的硬同轴线与一个巴伦平衡器(BALUN平衡一不平衡转换器)连接；巴伦平 衡器贯穿天线内部，它的另一端与两根螺旋线连接；两根螺旋线对称的绕制在天线骨架周 边上。 上述两根螺旋线通过沿中心轴伸至天线顶部的同轴线，在顶部与巴伦平衡器连
接，实现两个天线端口等幅但相对相位相差180。的平衡馈电。处于天线中心轴位置的是
一根特性阻抗为50Q的硬同轴线，在结构上它同时对整个天线结构起支撑作用。上述巴伦
平衡器为同轴开槽平衡巴伦，上部开槽部分与芯线构成平衡一不平衡转换器；螺旋线与槽
成90° ;通过选取适当的结构参数(螺旋锥顶角eO，螺旋线升角a，直径D，圈数N及线径
d)，天线就可以在较宽的频带范围内实现宽波束。 下面对本实用新型的工作原理和过程进行描述。 信号源发出的激励信号通过同轴馈电接口、50Q的硬同轴线后，经巴伦平衡器转 换为平衡的激励信号，并传输给螺旋线向外发射。螺旋线由天线骨架支撑，可以通过调节螺 旋的直径，螺距，上升角来调节各个螺旋单元间的电流相位关系，使各个单元在轴向达到最 大幅度加权。 本实用新型的实施例工作于2000MHz，双臂三元螺旋直径为40 60mm，优选56mm， 总高度为100 200mm，优选150mm。该装置的体积相当于双臂螺旋天线体积的二分之一， 并且不需要反射盘。 图2为本实用新型实施例的仿真增益方向图，可以看出增益在±70°达到-ldB以 上，在±90°达到-6dB以上，圆极化性能很好。例如，某卫星上的测控系统天线要求增益 在±70°为_2(18，前后比达到20dB以上。本实用新型实施例完全可以满足该型号卫星的 要求。
权利要求一种S波段双臂三元圆极化天线，其特征在于，该装置包括天线底座上安装有同轴馈电接口，与信号发射源连接；同轴馈电接口通过一根特性阻抗为50Ω的硬质同轴线与一个巴伦平衡器连接；巴伦平衡器贯穿天线内部，它的另一端与两根螺旋线连接；两根螺旋线对称的绕制在天线骨架周边上。
2. 如权利要求1所述的双臂三元圆极化天线，其特征在于所述的两根螺旋线通过沿 中心轴伸至天线顶部的同轴线，在顶部与巴伦平衡器连接，实现两个天线端口等幅但相对 相位相差180°的平衡馈电。
3. 如权利要求1所述的双臂三元圆极化天线，其特征在于所述的巴伦平衡器为同轴 开槽平衡巴伦，上部开槽部分与芯线构成平衡一不平衡转换器；螺旋线与< 槽成90° 。
4. 如权利要求1所述的双臂三元圆极化天线，其特征在于所述的双臂三元圆极化天 线工作于2000MHz ;双臂三元螺旋直径为40 60mm ;总高度为100 200mm。
专利摘要本实用新型涉及无线电通信设备，公开了一种S波段双臂三元圆极化天线，包括安装于天线底座的同轴馈电接口通过50Ω的硬质同轴线与一个巴伦平衡器连接；巴伦平衡器的另一端与两根螺旋线连接；两根螺旋线对称的绕制在天线骨架周边上。本实用新型解决了现有技术天线尺寸大、馈线损耗大、功率容量小、结构不耐振动等问题，取得了体积小、效率高、结构紧凑牢固等有益效果。
文档编号H01P5/10GK201523072SQ20092007758
公开日2010年7月7日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者东雷, 李晓晶 申请人:上海航天测控通信研究所